DE2316822C2 - Verschleißnachstelleinrichtung für Bremsen, insbesondere Schienenfahrzeugbremsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Verschleißnachstelleinrichtung für Bremsen, insbesondere Schienenfahrzeugbremsen, mit einer axial verschiebbaren, gegen Drehungen gesicherten, ein nicht-selbsthemrnendes Außengewinde aufweisenden Stellspindel im Übertragungsweg der Bremskraft, einer koaxial zur Stellspindel mittels eines Bremsmotors entgegen der Kraft einer Rückzugfeder in Bremskraftrichtung verschiebbaren, gegen Drehungen gesicherten Hülse, einer mit der Stellspindel verschraubten Kupplungsmutter, einer auf der Kupplungsmutter und bezüglich dieser Kupplungsmutter dreh- und axialverschieblich gehaltenen Steuer- hülse, die in Flußrichtung der Bremskraft von einer sich gegen die Kupplungsmutter abstützenden Kupplungsfeder belastet ist und die bezüglich der Hülse mittels eines einen Längsschlitz in der Hülse durchragenden, radialen Ansatzes undrehbar geführt und nur innerhalb eines durch Anschläge begrenzten Bereiches axialverschieblich ist, mit einer sich unter der Kraft der Kupplungsfeder schließenden, ersten Drehkupplung zwischen der Kupplungsmutter und der Steuerhülse und mit einer zweiten, durch Relativverschiebung zwischen der Hülse und der Kupplungsmutter schaltbaren Drehkupplung zwischen der Hülse und der Kupplungsmutter.

Bei bekannten, derartigen Verschleißnachstelleinrichtungen, beispielsweise nach der Deutschen Patentschrift 11 69 985, bei welchen in Lösestellung Fahrstoßbelastungen die geschlossene Drehkupplung in Schließrichtung belasten und somit fahrstoßbedin^te, ungewollte Verstellungen ausgeschlossen sind, muß neben der Kupplungsmutter noch eine weitere Mutter mit zugehörigen Steuerorganen für das Freigeben bzw. Sperren ihrer Drehung vorgesehen sein. Diese zusätzliche Mutter und ihr Zubehör kompliziert und verteuert die bekannten Verschleißnachstelleinrichtungen.
Aus der DE-OS 22 01 082 ist eine baulich einfachere, gattungsfremde Verschleißnachstelieinrichtung bekannt, bei welcher mit einer durch Drehkupplungen an Drehungen hinderbaren Gewindespindel mittels nichtselbsthemmenden Gewindes nur eine drehfest gehaltene Mutter verschraubt ist. In Lösestellung ist hierbei die Gewindespindel nur durch eine von einer relativ schwachen Feder in Schließrichtung belastete Drehkupplung an Drehungen gehindert; insbesondere Fahrstöße können ein zeitweiliges Öffnen dieser Drehkupplung, verbunden mit ungewollten Verstellvorgängen, bewirken.

Es ist nicht ohne weiteres möglich, durch Kombination der Bauprinzipien der vorstehend erwähnten, bekannten Verschleißnachstelleinrichtungen zu einer die Vorteile beider Verschleißnachstelleinrichtuneen auf-

weisenden, funktionsfähigen Verschleißnachstelleinrichtung zu gelangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verschleißnachstelleinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einen sehr einfachen, nur wenige Teile umfassenden Aufbau aufweist und welche dementsprechend billig ist. Dabei soll die zu schaffende Verschleißnachstelleinrichtung sicherstellen, daß stets — auch bei Fahrstoßbelastungen — der Lösehub der Bremsen, nicht der zusätzlich den Verspannungshub des Bremsgestänges umfassende Bremshub, konstant gehalten wird, da nur dieser Lösehub für das konstant zu haltende, möglichst gering einzustellende Lösespiel der Bremse maßgebend ist

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die zweite Drehkupplung bei Relativverschiebungen der Hülse in Flußrichtung der Bremskraft schließend ausgebildet ist und daß zwischen der Hülse und der Kupplungsmutter ein den Öffnungshub der zweiten Drehkupplung begrenzender Anschlag vorgesehen ist

Nach der weiteren Erfindung mögiiche, vorteilhafte Ausgestaltungen der Verschleißnachstelleinrichtung können den Unteransprüchen entnommen werden.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Verschleißnachstelleinrichtung dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 die Verschleißnachstelleinrichtung in Verbindung mit einem Bremszylinder und

F i g. 2 die Verschleißnachstelleinrichtung als Bremsgestänge-Glied in Verbindung mit einem H-Bremsgestänge.

Gemäß F i g. 1 ist eine Stellspindel 1 vorgesehen, welche mittels eines Auges 2 an einem nicht dargestellten Bremsgestänge schwenkbar, jedoch um ihre Längsachse undrehbar angelenkt ist. Die Stellspindel 1 ist mit einem nichtselbsthemmenden Außengewinde 3 versehen, auf welches eine Kupplungsmutter 4 aufgeschraubt ist. Die Kupplungsmutter 4 besteht aus einem rohrförmigen Abschnitt 5, an welchem sich auf Seiten des Auges 2 ein flanschartiger Ringabschnitt 6 anschließt. Auf seiten des Rohrabschnittes 5 ist der Ringabschnitt 6 mit zwei zueinander radial versetzten, kegeligen Kupplungs-Ringflächen 7 und 8 und andererseits mit einer radial verlaufenden Anschlagfläche 9 versehen. Die Kupplungs-Ringfläche 7 arbeitet mit einer entsprechend geformten Kupplungsfläche 10 einer auf der Kupplungsmutter 4 drehbar und axial verschieblich gehaltenen Steuerhülse 11 zusammen. Eine den Rohrabschnitt 5 umgebende, sich über ein Axialkugellager 12 gegen dessen Ende abstützende Kupplungsfeder 13 belastet die Steuerhülse 11 in Andrückrichtung der Kupplungsfläche 10 an die Kupplungs-Ringfläche 7, welche miteinander eine erste Drehkupplung bilden. Zum Verstärken ihrer Kupplungswirkung kann diese erste Drehkupplung 7, 10 verzahnt ausgebildet sein. Der radial äußeren Kupplungs-Ringfläche 8 steht eine Kupplungsfläche 14 an einem Ringkörper 15 gegenüber.

Der Ringkörper 15 ist starr mit einer ihn umgebenden, die Kupplungsmutter 4 übergreifenden Hülse 16 verbunden, die andererseits der Kupplungsmutter 4 einen einwärts ragenden Flansch 17 mit einer mit der Anschlagfläche 9 zusammenwirkenden Gegenfläche 18 trägt. Der aus der Anschlagfläche 9 und der Gegenfläche 18 gebildete Anschlag 9, 19 begrenzt somit den Öffnungshub der zweiten Drehkupplung 8, 14. Die Hülse 16 überragt das dem Auge 2 abgewandte Ende der Stellspindel 1 und ist dort mit dem Kolben 19 eines Bremszylinders 20 verbunden. Das Gehäuse 21 des Bremszylinders 20 ist auf der der Hülse 16 abgewandten Seite mit einem Druckluftanschluß 22 versehen; auf seiten der Hülse 16 trägt es im Anschluß an einen im wesentlich radial verlaufenden Wandabschnitt 23 einen rohrförmigen, die Hülse 16 umgebenden Abschnitt 24. Die Hülse 16 und der Abschnitt 24 sind mit sich teilweise deckenden Längsschlitzen 25 bzw. 26 versehen, in welche ein radialer Ansatz 27 der Steuerhülse 11 eingreift.

ίο Nahe des Wandabschnittes 23 ist auf den rohrförmigen Abschnitt 24 ein Einstellring 28 aufgeschraubt und mittels einer mit einem in die Längsschlitze 25 und 26 eingreifenden Gleitstein 29 verschraubten Mutter30 gegen ungewollte Drehungen gesichert. Bei am Gleitstein 29 anliegendem Ansatz 27 steht dessen dem Auge 2 zugewandte Stirnseite 31 der stirnseitigen Begrenzung 32 des Längsschlitzes 26 im Abschnitt 24 mit einem Abstand a gegenüber, der dem eingestellten Lösehub der Bremse entspricht.

Zwischen dem Kolben 19 und dem Wandabschnitt 23 ist eine kräftige Rückzugfeder 33 und zwischen dem als Abstützung dienenden Einstellring 28 und einem mit der Stellspindel 1 verbundenen Flansch 34 eine zur Rückzugfeder 33 schwache, den Abschnitt 24 umgebende Druckfeder 35 eingespannt. Mittels eines an ihrem Ende angeordneten Tellers 36 ist die Stellspindel 1 in der Hülse 16 zentrisch geführt.

Im Lösezustand der Bremse nehmen alle Teile die aus Fig. 1 ersichtlichen Lagen ein. Der Kolben 19 des Bremszylinders 20 befindet sich unter der Kraft der Rückzugfeder 33 in seiner dem Auge 2 abgewandten Endlage, die Anschlagfläche 9 und die Gegenfläche 18 liegen aneinander an, die erste Drehkupplung 7, 10 ist unter der Kraft der Kupplungsfeder 13 geschlossen und die zweite Drehkupplung 8, 14 ist geöffnet. Die Steuerhülse 11 liegt mit ihrem Ansatz 27 am als Anschlag dienenden Gleitstein 29 an und zwischen der Stirnseite 31 und der Begrenzung 32 befindet sich der Abstand a. Über die durch den Eingriff des Ansatzes 27 an die Längsschlitze 25 und 26 drehfest geführte Steuerhülse 11 und die erste Drehkupplung 7, 10 ist die Kupplungsmutter 4 drehfest gehalten, so daß die Stellspindel 1 an Verschiebungen gehindert ist.
Zum Bremsen wird dem Bremszylinder 20 über den Druckluftanschluß 22 die Druckluft zugeführt, wodurch der Kolben 19 und damit auch de Hülse 16 entgegen der Kraft der Feder 33 verschoben werden. Infolge der Schwergängigkeit des am Auge 2 angelenkten Bremsgestänges bleibt die Stellspindel 1 dabei anfangs in Ruhe, so daß sich die Gegenfläche 18 des mit der Hülse 16 verbundenen Flansches 17 von der Anschlagfläche 9 abhebt und sodann die Kupplungsfläche 14 des Ringkörpers 15 in Eingriff zur Kupplungs-Ringfläche 8 der Kupplungsmutter 4 gelangt. Der Anschlag 9, 18 gelangt also außer und die zweite Drehkupplung 8, 14 in Eingriff. Bei der weiteren Verschiebung von Kolben 19 und Hülse 16 wird über den Ringkörper 15 und die zweite Drehkupplung 8, 14, welche die Kupplungsmutter 4 drehfest hält, die Kupplungsmutter 4 und damit über den Gewindeeingriff 3 die Stellspindel 1 mitgenommen. Die Steuerhülse 11 folgt dabei unter der Kraft der Kupplungsfeder 13 der Kupplungsmutter 4 nach, wobei die erste Drehkupplung 7,10 geschlossen bleibt, bis der radiale Ansatz 27 nach Zurücklegen des Hubweges a von Kupplungsmutter 4, Stellspindel 1 und Steuerhülse 11 an der Begrenzung 32 des Längsschlitzes 26 anschlägt.

Beim richtig eingestellten Lösespiel der Bremse ist in

dieser Hubstellung gerade das Lösespiel überwunden und die Bremse wird noch ohne Kraft angelegt; falls durch Verschleiß das Lösespiel vergrößert ist. erfolgt das Anlegen der Bremse ebenso wie in jedem Falle das Festziehen der Bremse erst während des nachfolgend beschriebenen, weiteren Hubes.

Beim weiteren Verschieben des Kolbens 19 unter Druckluftbeaufschlagung vermag die Steuerhülse 11 infolge Anliegens der Stirnseite 31 an der Begrenzung 32 der Verschiebung der Hülse 16 nicht mehr zu folgen, während die Kupplungsmutter 4 von der Hülse 16 über den Ringkörper 15 und die zweite Drehkupplung 8, 14 weiterhin ohne die Möglichkeit einer Drehung mitgenommen wird. Die Kupplungs-Ringfläche 7 gelangt dabei außer Eingriff zur Kupplungsfläche 10, so daß sich die erste Drehkupplung 7, 10 entgegen der Kraft der Kuppiungsfeder 13 öffnet. Über die Kupplungsmutter 4 wird bei dieser Bewegung die Stellspindel 1 mitgenommen, welche über das an ihr angelenkte Bremsgestänge die Bremse nach deren Anlegen fest anzieht.

Zum Lösen der Bremse wird der über dem Druckluftanschluß 22 in den Bremszylinder 20 eingespeiste Druck erniedrigt, die im Bremsgestänge und der Bremse herrschende Spannung beginnt daher die Gewindespindel 1 mit der Kupplungsmutter 4 und über die zweite Drehkupplung 8, 14 die Hülse 16 und den Kolben 19 zurückzudrücken, bis diese Spannungen abgebaut sind und die Bremse nunmehr ohne Kraft anliegt. Falls der Lösehub der Bremse dem Sollwert entspricht, wird mit Erreichen der Entspannung des Bremsgestänges gerade die erste Drehkupplung 7, 10 zwischen der Kupplungsmutter 4 und der Steuerhülse 11 geschlossen: falls durch Verschleiß der Lösehub der Bremse zu groß sein sollte, gelangt die Stellspindel 1 mit der Kupplungsmutter 4 nur in eine derartige Hubstellung zurück, daß die Kupplungs-Ringfläche 17 der Kupplungsfläche 10 mit einem in Achsrichtung gemessen dem Übermaß des Lösespiels entsprechenden Abstand gegenübersteht. Ausgehend von dieser Stellung mit noch geöffneter erster Drehkupplung 7, 10 werden der Kolben 19 und die Hülse 16 durch die Rückzugfeder 33 weiter in Richtung zu ihrer Ausgangsstellung zurückverschoben. Da das Bremsgestänge spannungslos ist und die Stellspindel 1 zudem durch die Druckfeder 35 mit einer schwachen Kraft entgegen dieser Verschieberichtung belastet ist, folgen weder das Bremsgestänge noch die Stellspindel 1 dieser Verschiebung. Durch ihre Verschraubung mit der Stelispindel 1 wird auch die Kupplungsmutter 4 derart zurückgehalten, daß sich bei geringer Verschiebung der Hülse 16 die zweite Drehkupplung 8, 14 öffnet. Anschließend folgt die Kupplungsmutter 4 der Verschiebung der Hülse 16 durch Verschrauben auf der Stellspindel 1 unter der Kraft der Kupplungsfeder 13. Diese Lösephase verläuft solange, bis die Kupplungs-Ringflä che 7 der Kupplungsmutter 4 in Eingriff zur Kupplungsfläche 10 der Steuerhülse 11 gelangt und somit die erste Drehkupplung 7, 10 geschlossen wird und die Kupplungsmutter 4 drehfest hält; die Kupplungsmutter 4 hat sich dann um einen dem Überhub des Lösespiels entsprechenden Betrag in Löserichtung auf der Stellspindel 1 verschraubt, und es ist diejenige Stellung erreicht, weiche sich bei dem Sollwert entsprechenden Lösehub unmittelbar zu Ende der Entspannung des Bremsgestänges einstellt

Der weitere Lösevorgang erfolgt in jedem Falle, ob zu Anfang des Lösevorganges ein Überhub für das Lösespiel vorlag oder nicht, gleich: Beim weiteren Rückhub des Kolbens 19 und der Hülse 16 bleibt die drehfest gehaltene Kupplungsmutter 4 mit der Stellspindel 1 anfänglich etwas zurück, bis die Gegenfläche 18 auf die Anschlagfläche 9 auftrifft. Anschließend bewegt die Rückzugfeder 33 über den Kolben 19, die Hülse 16, den Flansch 77 und den Anschlag 9, 18 die durch die erste Drehkupplung 7, 10 weiterhin drehfest gehaltene Kupplungsmutter 4 zurück, wobei die Kupplungsmutter 4 über ihre Verschraubung 3 die Stellspindel 1 und das Bremsgestänge sowie über die erste Drehkupplung 4, ίο 10 auch die Steuerhülse Il mitnimmt, wobei sich deren Stirnseite 31 von der Begrenzung 32 abhebt. Die gegenüber der Rückzugfeder 33 schwache Druckfeder 35 vermag diese Bewegung nicht zu behindern. Diese Verschiebung erfolgt, bis der radiale Ansatz 27 nach Zurücklegen des Hubweges a auf den als Anschlag dienenden Gleitstein 29 auftrifft. Das Bremsgestänge hat dann nach seiner Entspannung noch einen dem Hubweg a entsprechenden Lösehub erfahren, so daß die Bremse mit dem Sollspiel gelöst ist. Damit ist der Ausgangszustand wieder erreicht.

Selbstverständlich ist es möglich, den Bremszylinder 20 anstatt mit Druckluft mit einem anderen Druckmittel zu beaufschlagen. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, die Hülse 16 und den Abschnitt 24 mit mehreren, über ihren Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten Längsschlitzen 25, 26 und die Stellhülse 11 mit entsprechenden radialen Ansätzen 27 zu versehen. Der Längsschlitz 26 kann bei entsprechender Änderung einer kolbenseitigen, verstellbaren Begrenzung als die Wandung des Abschnittes 24 nicht durchbrechende Längsnut ausgebildet sein. Schließlich kann es noch zweckmäßig sein, in nicht dargestellter Weise vom Flansch 34 zum dem Wandabschnitt 23 benachbarten Ende des Abschnittes 24 einen die Druckfeder 35 sowie gegebenenfalls den Einstellring 28 überdeckenden Faltenbalg zum Schutz der Verschleißnachstellung vor Verschmutzen anzuordnen.

Beim Anordnen der Verschleißnachstellvorrichtung im Anschluß an ein H-Bremsgestänge gemäß Fig. 2 ist zu berücksichtigen, daß hier im Gegensatz zur F i g. 1 die Verschieißnachstelleinrichtung durch die Bremskräfte nicht auf Druck, sondern auf Zug beansprucht wird. Bei prinzipiell gleichem Aufbau und gleicher Wirkungsweise sind dementsprechend nur die Kupplungsmutter 4', die beiden Drehkupplungen 7', 10' und 8', 14', 18' sowie die Steuerhülse 11'. der Einstellring 28' mit Gleitstein 29' sowie die Druckfeder 35' um 180° gedreht anzuordnen. Die Enden der beiden dem H-Bremsgestänge 37 zugehörenden Bremshebel 38 und 39 sind einerseits an der Kolbenstange 40 des Bremszylinders 20' bzw. an einem Festpunkt 41 und andererseits an der Hülse 16' bzw. einem dem Abschnitt 24 in Fig. 1 entsprechenden, die Hülse 16' umgebenden, rohrförmigen Teil 24' anzulenken. Die zu betätigenden Bremsen sind am Auge 2' der Stellspindel Γ bzw. am mit dem Rohr 24' verbundenen Ende des Bremshebels 39 anzulenken. Die im Bremszylinder 20' eingebaute Rückzugfeder 33' dient auch hier als das Bremsgestänge während Lösevorgängen von seinem entspannten Zustand in seine Lösestellung zurückbewegende Gestängerückzugfeder und ist dementsprechend kräftig auszulegen. Die Zugstange 42 des H-Bremsgestänges kann, wie dargestellt, einfach, aber zur lastabhängigen Umschaltung auch mit veränderlichen Angriffsstellen an den Bremshebeln 38 und 39 ausgebildet sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Selbsttätige Verschleißnachstelieinrichtung für Bremsen, insbesondere Schienenfahrzeugbremsen, mit einer axial verschiebbaren, gegen Drehung gesicherten, ein nichtselbsthemmendes Außengewinde aufweisenden Stellspindel im Übertragungsweg der Bremskraft, einer koaxial zur Stellspindel mittels eines Bremsmotors entgegen der Kraft einer Rückzugfeder in Bremskraftrichtung verschiebbaren, gegen Drehungen gesicherten Hülse, einer mit der Stellspindel verschraubten Kupplungsmutter, einer auf der Kupplungsmutter und bezüglich dieser Kupplungsmutter dreh- und axialverschieblich gehaltenen Sieuerhülse, die in Flußrichtung der Bremskraft von einer sich gegen die Kupplungsmutter abstützenden Kupplungsfeder belastet ist und die bezüglich der Hülse mittels eines einen Längsschlitz in der Hülse durchragenden, radialen Ansatzes undrehbar geführt und nur innerhalb eines durch Anschläge begrenzten Bereiches axialverschieblich ist, mit einer sich unter der Kraft der Kupplungsfeder schließenden, ersten Drehkupplung zwischen der Kupplungsmutter und der Steuerhülse und mit einer zweiten, durch Relativverschiebung zwischen der Hülse und der Kupplungsmutter schaltbaren Drehkupplung zwischen der Hülse und der Kupplungsmutter, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Drehkupplung (8, 14) bei Relativverschiebung der Hülse (16) in Flußrichtung der Bremskraft schließend ausgebildet ist und daß zwischen der Hülse (16) und der Kupplungsmutter (4) ein den öffnungshub der zweiten Drehkupplung (8, 14) begrenzender Anschlag (9,18) vorgesehen ist.

2. Verschleißnachstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drehkupplungen (7, 10 und 8, 14) auf der dem Anschlag (9,18) abgewandten Seite der Kupplungsmutter (4) radial zueinander versetzt angeordnet sind.

3. Verschleißnachstelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Drehkupplung (7,10) in an sich bekannter Weise als verzahnte Scheiben- bzw. Konuskupplung ausgebildet ist.

4. Verschleißnachstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellspindel (1) in Flußrichtung der Bremskraft von einer Feder (35) belastet ist.

5. Verschleißnachstelleinrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16), wie an sich bekannt, unmittelbar mit dem Kolben (19) eines Bremszylinders (20) verbunden ist und daß die die Stellspindel (1) belastende Feder (33) als Kolbenrückdruckfeder ausgebildet andererseits am Gehäuse (21) des Bremszylinders (20) abgestützt ist.

6. Verschleißnachstelleinrichtung nach Anspruch 5, wobei die Hü'se von einem rohrförmigen Abschnitt des Gehäuses des Bremszylinders umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (27) der Steuerhülse (11) in eine Längsnut (26) des rohrförmigen Abschnittes (24) eingreift, dessen stirnseitige Begrenzungen die Anschläge (29 und 32) zur Begrenzung des Verschiebebereiches der Steuerhülse (11) bilden, wobei der dem Bremskolben (19) nähere Anschlag (29) wie an sich bekannt einstellbar ausgebildet ist.

7. Verschleißnachstelleinrichtung nach Anspruch 1, in Verbindung mit einem H-Bremsgestänge, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) von einem die Steuerhülse (H') führenden und in ihrem Hub begrenzenden Rohrteil (24') umgeben ist, und daß eines der beiden bremszyiinderfernen Bremshebelenden des H-Bremsgestänges (37) mit der Hülse (16'), das andere mit dem Rohrteil (24') gekoppelt ist.

8. Verschleißnachstelleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stellspindel (V) und dem Rohrteil (24') eine die Stellspindel (V) in Bewegungsrichtung zum Bremsenanlegen belastende Feder (35') eingespannt ist.